污水处理的固定化微生物与游离微生物性能的比较_叶正芳

第01卷4期20()2年21月应用基础与工程科学学报JOURNALOFBASICSCIENCEANDENGINEERINGVOI.10,No.4Deeember2002文章编号:1005切30(2002)拱刀325一7中图分类号:x703文献标识码:A污水处理的固定化微生物与游离微生物性能的比较叶正芳,倪晋仁(北京大学环境工程系,水沙科学教育部重点实验室,北京100871)摘要:固定化微生物技术在污水处理中的应用已经引起越来越多的重视.本文重点研究固定化微生物处理焦化污水时的主要性能.通过对进水与出水氨氮(NH犷一N)、挥发酚及化学耗氧量(COD)的检测分析,考察了温度、pH值、氨氮和有机负荷等对固定化微生物性能产生的影响,采用电镜和光镜观察了固定化微生物的形态,并通过克氏定氮法测定了高效微生物菌群在FUPSF载体上的生物负载量,得出了固定化微生物系统去除COD、挥发酚和氨氮的工艺设计参数.结果表明:固定化微生物在温度为10~55℃、pH值4一11范围内具有较好的活性,Zoom扩L以上的NH犷一N以及150m岁L以上的NH3对硝化菌及亚硝化菌没有抑制.在有机负荷较高的情况下,仍具有较好的硝化作用.在满足出水中COD感loom岁L,及NH犷一N共巧m岁L时,相应的容积负荷分别为:COD容积负荷最大为8.91k岁m,·d,NH了一N容积负荷最大为1.16k岁m,·d.在固定化微生物系统中,生物负载量为32岁L,好氧、兼性和厌氧菌同时存,硝化和反硝化同时进行,丝状微生物较为发达,这为高浓度、难降解有机物及高氨氮污水降解莫定了基础.本文还在相同条件下与游离微生物性能进行了比较,说明固定化微生物技术在各个方面所表现出的性能都较后者具有明显的优势.关键词:固定化,撤生物.性能,游离微生物,比较与传统的高浓度有机污水处理方法〔`周相比,固定化微生物技术处理具有许多优势.例如,当采用固定化微生物技术处理含氮污水时,既可保持良好的c0D去除率,又能达到较高的NH犷一N去除率〔’一’〕.另一方面,固定化微生物技术处理污水的研究进展相对缓慢,目前多数仍停留在实验室研究阶段【’,8】.当一般的固定化微生物技术用于实际污水生化处理时,有时会表现出一些性能上(如稳定性、传质性、耐冲击性等)的不足,从而同样使处理效率降低〔’〕.本文结合文献【9]关于固定化微生物处理污水效果的研究成果,进一步对固定化微生物处理焦化污水时的主要性能进行深人研究,通过相同条件下固定化微生物与游离微生物性能的比较,说明文献「9〕和本文采用的固定化微生物技术所具有的显著的性能优势.1材料与方法材料采用文献「9」中介绍的FPUSF载体,内含经基、环氧基和酞胺基等反应性基团,收稿日期:2叨2一10,25作者简介:叶正芳(l%5),男,博士后,高级工程师DOI:10.16058/j.issn.1005-0930.2002.04.001应用基础与工程科学学报Vol.10湿密度为1.0扩em,,比表面为80一12om,/g,孔径0.3一o.7mm.高效微生物菌群〔,〕含28种专用微生物及纤维酶、淀粉酶、脂肪酶和水解酶,堆密度为0.6一0.8岁cm3,微生物数量为30一50亿个/9.试剂为化学纯或分析纯.实验仪器、工艺和步骤的描述详见文献〔9].实验的微生物驯化和固定化阶段历时20d,实验工艺参数和运行控制阶段历时9d0.为了论证固定化微生物的特征和优点,制作了体积为sooL的SBR反应池,只投加高效微生物B350.投加量为3岁L,在驯化15d后以48h为一个反应周期,对煤气厂焦化污水进行了试验.通过对进水与